用于智能卡的塑料層的制作方法

用于智能卡的塑料層的制作方法
【專利摘要】塑料薄片（22），其在制造分別包含多個電子單元的多個智能卡中涉及，由具有第一硬度或第一維卡軟化溫度的第一材料（2）以及具有低于所述第一硬度的第二硬度、分別地低于所述第一維卡軟化溫度的第二維卡軟化溫度的第二材料（6）形成。所述第二材料位于所述塑料薄片的多個區域中，所述多個區域分別旨在經由在制造所述多個智能卡的期間使所述多個電子單元穿透到所述第二材料中，至少部分地接納所述多個電子單元。
【專利說明】用于智能卡的塑料層
【技術領域】
[0001]本發明涉及在卡體內部包含至少一個電子單元特別是集成電路的智能卡的領域。特別地，本發明涉及形成卡體的塑料材料。本發明還涉及制造塑料層的方法，所述塑料層旨在在形成多個卡的期間接納多個電子單元。【背景技術】
[0002]特別地從EP專利號1846874已知有智能卡制造方法，其中由集成電路和導電段形成的組合件被放置在基板上，并且將至少一個集成電路引入到該基板。提出了幾種變型。在第一變型中，直接將集成電路推進到形成基板的材料中，由于該材料在其表面上具有導電路徑，因此它是相對堅硬的。一般通過使用高溫以至少局部地軟化基板材料，可實現穿透該材料。在第二種變型中，在插入集成電路之前，在基板中，布置具有基本匹配集成電路的尺寸或與集成電路的尺寸稍有不同的尺寸的殼體。在第三種變型中，形成具有比集成電路的尺寸更大尺寸的殼體，并且在添加集成電路組合件和導電段之前，在該殼體中放置粘合劑；然后，裝配設備將集成電路壓入到粘合劑，該粘合劑展開并被推回到位于集成電路和殼體的壁之間的空間中。
[0003]雖然有可能實現，但是上述變型中的每一種變型都具有缺點。第一種變型面對這樣的事實:基板一般由相對堅硬的塑料層形成；在制造智能卡期間，這需要特別的小心，并且特別是要求至少局部地軟化由集成電路穿透的區域，以避免損壞集成電路。此外，一旦卡制造完成，由相對堅硬的材料包圍集成電路；在使用卡期間，特別是當卡經受彎曲或扭曲時，這可在集成電路上引起過多的機械應力。除了上面提及的第一變型的問題外，第二變型引起了制造問題，因為在將集成電路插入到殼體之前，它需要集成電路相對于殼體的高精度定位。使用可利用的制造工廠，這是可能實現的，但是智能卡的生產則更昂貴。第三變型可克服上述問題中的一些問題，但是它要求在智能卡的制造站點，將樹脂滴局部化地施加到基板殼體中。
【發明內容】

[0004]本發明的一個目的是克服上述現有技術的問題，并且改進智能卡的制造方法。
[0005]因此，本發明涉及塑料薄片，該塑料薄片在形成分別包含多個電子單元的多個智能卡時被涉及。這種塑料薄片由具有第一硬度或第一維卡軟化溫度的第一材料，以及具有低于所述第一硬度的第二硬度、分別地低于所述第一維卡軟化溫度的第二維卡軟化溫度的第二材料組成。所述第二材料位于所述塑料薄片的多個區域中，所述多個區域分別旨在經由穿透到所述第二材料中至少部分地接納所述多個電子單元。
[0006]本發明還涉及制造根據本發明的塑料薄片的方法，其將在以下的詳細描述中進行描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]以下將參照作為非限制性示例給出的附圖描述本發明，其中:
[0008]圖1是用于制造雙材料塑料薄片的本發明的方法的步驟的示意圖。
[0009]圖2至圖3是根據本發明的制造方法的下一個步驟的示意性橫截面圖。
[0010]圖4示出了根據本發明的雙材料塑料薄片的第一實施例的示意性橫截面圖。[0011]圖5是根據本發明的雙材料塑料薄片的第二實施例的示意圖。
[0012]圖6是根據本發明的雙材料塑料薄片的第三實施例的示意圖。
[0013]圖7是根據本發明的雙材料塑料薄片的第四實施例的示意性俯視圖。
[0014]圖8是在第一智能卡制造方法中根據本發明的雙材料薄片的一種使用的示意圖。
[0015]圖9示出了在第一智能卡制造方法中出現以及由圖8中所描述的步驟所產生的中間產品。
[0016]圖10是在第二智能卡制造方法中根據本發明的雙材料薄片的一種使用的示意圖。
[0017]圖11示出了在第二智能卡制造方法中出現以及由圖10中所描述的步驟所產生的中間產品。
【具體實施方式】
[0018]首先，將描述用于制造塑料薄片的方法，在形成分別包含多個電子單元的多個智能卡時涉及該塑料薄片。如以下將闡明的，這種塑料薄片旨在通過穿透形成單元的材料至少部分地接納所述多個電子單元。
[0019]根據本發明，制造塑料薄片的方法包含以下步驟:
[0020]A)取得由具有第一硬度或第一維卡軟化溫度的第一材料形成的第一薄片2，所述第一薄片具有多個孔4 (見圖1);
[0021]B)在所述多個孔4中，分別放置由具有低于所述第一硬度的第二硬度、分別地低于所述第一維卡軟化溫度的第二維卡軟化溫度的第二材料形成的多個盤6 (見圖1和圖2 ;需要注意的是，出于使附圖清楚的原因，圖1僅示出了為一行孔所提供的盤)。
[0022]在一種變型中，所述第一薄片具有多個腔(盲孔)，并且盤被放置在所述多個腔中。在另一種變型中，所述第一薄片具有孔(其穿過所述第一薄片)和腔，其接納由第二材料形成的所有盤，這些孔和腔被布置為分別接納第一電子單元和第二電子單元。
[0023]在平行于第一薄片2的總平面10的幾何平面中，在上述步驟B)中所提供的所述多個盤6具有比對應的孔4和/或腔的尺寸更小的尺寸，以及沿垂直于所述總平面的軸線，具有比對應的孔4和/或腔的高度更大的高度H，從而它們升高到第一薄片的面8的上面。對于圓盤，這些圓盤的直徑D將小于對應的孔4和/或腔的直徑。對于矩形盤，更小的尺寸當然是矩陣盤的寬度和長度。在其它變型中，可在總平面10中提供其它盤幾何形狀。
[0024]優選地，第一薄片2和盤6被放置在支撐體12上，該支撐體具有不附著于第一薄
片和盤的頂層14。頂層14例如由Teflon?組成。支撐體12例如形成如在圖2中示意性不出的壓機16的一部分。
[0025]在將每個盤6插入到對應的孔4或腔中之后，針對盤提供以下步驟:
[0026]C)在盤6上施加壓力，以減少其高度，以便該盤與第一薄片2的面8基本上齊平，并且與對應的孔或腔的側壁20至少部分地接觸，然后盤6被連接到所述第一薄片。
[0027]在圖3中所示出的第一實現方式中，使用層壓壓機16執行步驟C)。有利地，由一
層Teflon? 18來形成壓機的頂部的底面。需要注意的是，可由可拆除的非附著薄片來替代層14和層18。在一優選的實現方式中，步驟C)包含熱層壓，多個盤6至少部分地被焊接到所述第一薄片2。壓機16則包含加熱構件。在這個第一實現方式中，一組盤被放置在對應的孔中，然后針對所述多個盤同時執行上述步驟C)。在未在附圖中示出的第二實現方式中，針對所述多個盤之中的每個盤或針對所述多個盤之中的盤的子集，循環地執行步驟B)和步驟C)。在第一變型中，使用工具將每個盤單獨地放置在對應的孔中。接著，將熱電極單獨地應用于每個盤，以執行步驟C);并且使用接著的盤，重復這兩個步驟。優選地，熱電極的尺寸稍微大于孔的尺寸。因此，當推入插入到孔中的盤時，熱電極覆蓋該孔和該孔的周圍區域。因此，這可被稱為局部層壓。在一個特定的變型中，第一工具和熱電極形成同一工具，并且對于每個盤，步驟C)緊接著步驟B)。在第二變型中，盤的第一子集被放置在對應孔的第一子集中。接著，若干熱電極被分別放置在盤的所述子集上，并且針對盤的所述子集同時執行方法的步驟C)。孔的所述子集例如是在具有孔矩陣的第一薄片中的一行或一列孔。
[0028]在圖4中的橫截面中示出了經由上述制造方法所顯著獲得的根據本發明的雙材料塑料薄片22的第一實施例。這種塑料薄片由具有第一硬度的第一材料所形成的第一薄片2形成。這種第一薄片2具有多個孔，由具有小于上述第一硬度的第二硬度的第二材料形成的盤6填充所述多個孔。第二材料附著于洞的側壁20。所述多個孔4限定了第二材料位于在其中的塑料薄片22的多個區域5。如將在以下闡明的，較低硬度的所述多個區域分別旨在經由第二材料的穿透接納多個電子單元。
[0029]在第一變型中，第二硬度小于96紹爾A。在第二變型中，第一硬度大于60紹爾D。在一個特定實施例，有利地組合第一變型和第二變型。優選地，由熱塑性聚氨酯彈性體形成第二材料。對于紹爾A和紹爾D的定義，可分別參照ISO標準868和DIN標準53505。特別地，由BASF以Elastollan?為名稱銷售熱塑性聚氨酯彈性體。
[0030]在本發明的一個替代方案中，根據本發明的塑料薄片由具有第一維卡軟化溫度的第一材料2以及具有低于所述第一維卡軟化溫度的第二維卡軟化溫度的第二材料6組成。在第一變型中，在ION的負載下，第二維卡軟化溫度小于五十度(50°C)。在第二變型中，在ION的負載下，第一維卡軟化溫度大于六十五度(65°C)。在一個特定實施例中，有利地組合第一變型和第二變型。優選地，由熱塑性聚氨酯彈性體形成第二材料。維卡軟化溫度是ION或50N的負載下，在具有Imm2截面的針穿透熱縮材料到達1_的深度處所測試的測量溫度(對于更多信息，可參照IS0306)。本發明的塑料薄片的各種實施例也適用于這一替代方案。
[0031]在圖5中的橫截面圖中示出了根據本發明的雙材料塑料薄片24的第二實施例。這種塑料薄片24不同于第一實施例,在于:它由所述第一材料所形成的第一薄片2A形成,并具有用由所述第二材料所形成的盤6A填充的多個腔26。多個腔26在塑料薄片24的頂面8上開出，并且限定第二材料所位于其中的多個區域5A。如將在以下闡明的，較低硬度的此多個區域分別旨在經由第二材料的穿透接納多個電子單元。需要注意的是，在一個變型實施例中，由層28和層29兩層形成第一薄片2A，層28具有多個洞，而層29是連續的并且限定腔26的底部。可以在插入多個盤6A之前的準備步驟中，焊接或接合層28和層29。優選地，當將盤6A推進并焊接到第一薄片2A的同時，在上述的制造方法的步驟C)的期間焊接它們。
[0032]需要注意的是，在一個變型中，可以在孔4或腔26的內部分別接合盤6或6A。在另一個變型中，通過注入或澆鑄所述第二材料的技術，將第二材料引入到孔4或腔26中。
[0033]在圖6的橫截面中示出了根據本發明的雙材料塑料薄片32的第三實施例。第三實施例不同于前述實施例，在于:在第一薄片2B中的多個孔4B中的每一個孔在其底部都具有環形肩34。盤6B具有初始直徑，使得在上述制造方法的步驟C)中出現的推進期間，它們緊靠各自肩34的側壁20B，但不填充位于環形肩上的環形區域35。在塑料薄片32的頂面8上，盤6B限定具有比各自孔4B的直徑小的直徑的較低硬度的區域5B。在每個環形區域35中剩余的空間對于隨后的電子單元的穿透是有利的，特別是當該單元具有較大的尺寸，并且形成盤6B的第二材料不可壓縮時。最后，需要注意的是，如在第二實施例中，在層36和層37這兩層的優選變型中形成第一薄片2B，這兩層分別具有第一多個洞和第二多個洞，后者具有比第一多個洞的直徑更小的直徑。在將盤6B插入到孔4B中之前的準備步驟中，優選地熱層壓層36和層37這兩層。
[0034]需要注意的是，在第一塑料薄片中提供了腔的情況中，提供具有使得盤不與腔的側壁接觸的直徑的盤是可能的，經由腔的底部實現這些盤和第一薄片之間的連接。因此，在圍繞盤的腔的內部保留環形空間(空的空間)是可能的。
[0035]在圖7中示出了根據本發明的雙材料塑料薄片40的第四實施例。第四實施例的不同在于:插入到第一薄片2的孔4中的盤6C中的每一個盤在第一薄片的總平面中都具有不同于對應孔的外形的輪廓。在上述的制造方法中，選擇盤6C的初始輪廓，使得在方法的步驟C)期間，該盤的突出部分與對應孔4的側壁20接觸，同時在該孔中留有空區域39。在盤6C的最終推進期間，由于由側壁20施加在所述突出部分上的壓力，使得所述突出部分稍微變形，其最后粘合到形成第一薄片2的第一材料。在一種變型中，只提供少量的熱量，以使盤變形，并確保其連接到第一薄片。需要注意的是，在盤中特別是在中心區域提供至少一個凹處也是可能的。優選地，依照將被插入到對應孔中的電子單元或多個電子單元來制造這個凹處。例如，可使凹處位于為電源單元的最厚部分所提供的區域中；或者在將若干電子單元插入到第一薄片2中的相同孔中的情況下，可使凹處位于為最厚的電源元件所提供的區域中。在一個變型中，是電子單元的最脆弱的部分或是所使用的電子單元中的最脆弱的電子單元被放置在凹處的區域中。
[0036]圖8示出了在第一智能卡制造方法中，根據本發明的塑料薄片22k的一種使用的示意圖。塑料薄片22A被放置在支撐體12A上。該塑料薄片類似于上述的塑料薄片22，添加有被布置在頂面8上的電路。在由較小硬度的盤6所限定的每個區域5的周圍處，這個電路包含用于電連接到電子單元46的接觸焊盤44。使用抓取工具50，將電子單元46和導電段48移動到塑料薄片22A上，以便使電子單元位于盤6的上面。接著，抓取工具朝向盤6降低由電子單元和導電段形成的組合件，并將電子單元46插入到形成盤的相對軟的材料中。因此，電子單元可容易地穿透根據本發明的塑料薄片。在一種變型中，形成盤6的材料是可壓縮的。然后，可獲得在圖9中的橫截面中所示出的中間產品52。盤6的材料是壓縮的或是在壓縮的狀態中。在另一個變型中，尤其是對于具有小尺寸的集成電路，當電子單元穿透孔時，形成盤6的材料從孔4稍微出來。這可允許集成電路的頂面將被部分地覆蓋，并防止集成電路和必須只與集成電路的一個確定的焊盤具有電接觸的導電段48之間的任何隨后的電問題。在一個變型的實現方式中，盤6具有較低的維卡軟化溫度，并且通過加熱以快速軟化盤來實現將電子單元46穿透到盤中，而不使第一薄片2變形并且沒有損壞電子單元的任何風險。
[0037]圖10是在第二智能卡制造方法中的根據本發明的塑料薄片56的一種使用的示意圖。由上述的塑料薄片32以及在塑料薄片32的背面上關閉孔4B的連續的塑料薄膜58，來形成塑料薄片56。需要注意的是，孔4B限定塑料薄片56中的多個腔。具有被布置在其頂面上的電子單元46A的印刷電路54被放置在支撐體12上。塑料薄片56被放置在印刷電路58的對面，并被放在印刷電路上，以便使電子單元面向盤6B定位。接著，使用壓機，將電子單元插入穿透形成盤6B的材料的腔4B。在這個穿透期間，盤6B被變形，并且通過置換盤的材料來至少充分地填充環形區域35，以便充分地減少在腔4B中初始剩余的空間。因此，獲得了在圖11中的橫截面中所示出的智能卡60。
【權利要求】
1.用于制造分別包含多個電子單元(46，46A)的多個智能卡的塑料薄片(22，24，32，40，22k, 56)，其特征在于:所述塑料薄片由具有第一硬度或第一維卡軟化溫度的第一材料以及具有低于所述第一硬度的第二硬度、分別地低于所述第一維卡軟化溫度的第二維卡軟化溫度的第二材料形成，所述第二材料位于所述塑料薄片的多個區域(5，5A，5B, 5C)中，所述多個區域分別旨在經由使所述多個電子單元穿透到所述第二材料中，至少部分地接納所述多個電子單元。
2.根據權利要求1所述的塑料薄片，其特征在于:在ION的負載下，所述第二維卡軟化溫度小于五十度(50°C)。
3.根據權利要求1所述的塑料薄片，其特征在于:所述第二硬度小于96紹爾A。
4.根據權利要求1或2所述的塑料薄片，其特征在于:在ION的負載下，所述第一維卡軟化溫度小于六十五度(65°C)。
5.根據權利要求1或3所述的塑料薄片，其特征在于:所述第一硬度大于60紹爾D。
6.根據權利要求1所述的塑料薄片，其特征在于:由熱塑性聚氨酯彈性體形成所述第二材料。
7.根據權利要求1所述的塑料薄片，其特征在于:所述第一材料形成具有由所述第二材料至少部分填充的多個孔(4，4B)的第一薄片(2，2B)。
8.根據權利要求1所述的塑料薄片，其特征在于:所述第一材料形成具有由所述第二材料至少部分填充的多個腔(26)的第一薄片(2A)。
9.制造塑料薄片(22，24，32，40，22A，56)的方法，其在形成分別包含多個電子單元的多個智能卡時涉及，所述塑料薄片旨在通過使所述多個電子單元穿透到形成所述薄片的材料中，至少部分地接納所述多個電子單元，其特征在于:所述方法包含以下步驟: A)取得由具有第一硬度或第一維卡軟化溫度的第一材料形成的第一薄片(2，2A，2B)，所述第一薄片具有多個孔(4，4B)和/或腔(26)； B)在所述多個孔和/或腔中，分別放置由第二材料形成的多個盤(6，6A，6B，6C)，所述第二材料具有低于所述第一硬度的第二硬度、分別地低于所述第一維卡軟化溫度的第二維卡軟化溫度，所述多個盤，在其平行于所述第一薄片的總平面(10)的幾何平面中，具有比對應的孔和/或腔的尺寸更小的尺寸(D)，以及沿垂直于所述總平面的軸線，具有比所述對應的孔和/或腔的高度更大的高度(H)，以便所述盤上升到所述第一薄片的面(8)的上面； C)在所述多個盤中的每個盤上施加壓力，以便減少其各自的高度，使得所述盤與所述第一薄片的所述面(8)基本上齊平，并且與所述多個孔的各自的側壁(20，20B)、分別地與所述多個腔的各自側壁和/或各自底面至少部分地接觸；從而，將所述多個盤連接到所述第一薄片。
10.根據權利要求9所述的制造方法，其特征在于:針對所述多個盤中的每個盤或針對所述多個盤中的盤的子集，循環地執行步驟B)和步驟C)。
11.根據權利要求9所述的制造方法，其特征在于:所述步驟C)包含熱推進，所述多個盤至少部分地被焊接到所述第一薄片。
12.根據權利要求11所述的制造方法，其特征在于:針對所述多個盤中的每個盤，使用熱電極單獨執行所述熱推進。
【文檔編號】G06K19/07GK103996064SQ201410054103
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月18日 優先權日:2013年2月18日
【發明者】F·德羅茲 申請人:納格雷德股份有限公司